• 산업기술연구
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• 제9권
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• pp.21-28
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• 1989

For the study of the fatigue behavior, high-strength bolted connections on a small scale were manufactured, and carried on fatigue tests. Its experimental values were analysed by stress-fatigue life (S-N) curve. Three types of specimens : the base metal, the cireular hole and the welded sperimens had same net section were made. Through the same tests those experimental values were compared with those of the high-strength bolted conneetions. The results of these studies are as followings. It was found that the fatigue strength in $F_{n=100,000}$ and $F_{n=2,000,000}$ of the high-strength bolted conneetions were much more about 14% and 16% than that of the base metal specimen. It was thought that this trend was due to frictional force increasing fatigue strength. It was known that fatigue strength in $F_{n=100,000}$ and $F_{n=2,000,000}$ of the welded joints were less 29% and 21% than that of base metal specimen. It was thought that that trend was due to weld flaw. It was appeared that the fatigue strength in $F_{n=100,000}$ and $F_{n=2,000,000}$ of the high-strength bolted connections were much more about 38% and 30% than that of welded joint. It was thought that it was due to both frictional force increasing the fatigue strength in bolted connections and weld flaw decreasing the fatigue strength in welded connections. It was found that the fatigue strength in $F_{n=100,000}$ and $F_{n=2,000,000}$ of the B3 specimens were much more 2% and -2% than that of the B4 specimen. It was thought that that trend was due to the frictional force, which concerned with shape of specimen. It was known that the fatigue strength in $F_{n=100,000}$ and $F_{n=2,000,000}$ of the specimen with circular hole was less 61% and 65% than that of base metal. It was known that the allowable stress for bolted joint was higher than that of welded Joints. If that research is continued and more data are accumulated it can be expected that a basic pattern to provided the indicator of the fatigue design of the bolted connections of steel structures and persume the safety and lifeproof of existing structures is given.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제8권4호통권29호
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• pp.3-17
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• 1996

The purpose of this paper is to investigate experimentally and theoretically the strength and deformation of K-joints in welded Warren-type square hollow structural section truss. There are 2 types in K-joints in K-joints having one compression bracing member and one tension bracing member. One type is KP-series that brae members are rotated to $45^{\circ}$, another type is KS-series that are not rotated. Principal parameters are the ratio of the chord width to thickness (D/T=33.3, 25, 16.7), the ratio of brace width to chord width(d/D=0.4, 0.5, 0.67, 0.83, 1.0) and the ratio of eccenticity to chord height (e/D=0.25, 0.125, 0, -0.125, -0.25, -0.375, -0.5). The important results obtained from the experiments are as follow ; The strength of K-joints increase proportionally as the D/T ratio decreases, and the d/D ratio increases. But the e/D ratio has no correlation with the strength of K-joints. Generally the strength and ductility ratio of KP-series increase more than a current type(KS-series) in full ${\beta}$range.

• 지질공학
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• 제30권1호
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• pp.43-57
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• 2020

본 연구는 기존의 강지보재보다 우수한 고강도 격자지보재를 개발하여 그 성능을 평가하기 위함이다. 이를 위해 수치해석을 이용한 지보재의 구조적 특성을 분석하였고, 시작품에 대한 최대 굽힘하중시험과 용접이음부 인장강도시험을 실시하여 그 성능을 평가하였다. 구조해석 결과에 따른 최적의 상하부부재와 플레이트의 규격은 50 mm × 31.8 mm × 25.4 mm로 시공성과 경제적이 우수한 것으로 나타났다. 굽힘 하중시험으로부터 확정된 규격 55 mm × 30 mm × 20 mm와 85 mm × 30 mm × 20 mm의 고강도 격자지보재는 기준값과 H형강 100과 125의 목표값 모두 만족하는 것으로 나타났다. 이론 처짐량과 실제 처짐량의 비를 검토한 결과, 이 연구에서 개발된 고강도 격자지보재는 독일연방 철도국에서 제시하고 있는 격자지보재 처짐량의 평가기준 5 이하로 나타났다. 마지막으로 용접이음부에 대한 인장시험 결과는 고강도 격자지보재의 주봉-보조봉-플레이트가 접하는 용접이음부 인장강도가 목표값 이상으로 나타나 용접이음부에 대한 안정성은 충분한 것으로 나타났다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제23권2호
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• pp.137-146
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• 2011

강교 제작에는 녹, 흑피 등의 이물질 제거 및 도료의 부착성 증대를 위하여 도장 전 블라스트 표면처리가 실시되고 있지만, 이러한 강교 도장용 블라스트 처리가 용접이음의 피로강도에 미치는 영향에 대한 검토는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 강교 제작시 사용되는 블라스트 처리조건에 의한 압축잔류응력 도입량을 정량적으로 평가하고, 압축잔류응력에 의한 용접이음의 피로강도 향상 정도를 검토하기 위하여, 먼저 국내 7개 강구조물 제작사의 블라스트 처리조건을 조사하였다. 이를 근거로 도출한 10가지의 블라스트 처리조건별 알멘스트립의 아크하이트와 강재시편의 표면조도, 경도 및 잔류응력을 측정하여, 이들 측정값과 블라스트 처리조건들과의 상관관계를 검토하여, 아크하이트 측정으로 압축잔류응력을 근사적으로 추정할 수 있음을 제시하였다. 그리고 블라스트 처리 전 후의 맞대기 용접이음의 압축잔류 응력 측정과 피로시험을 실시하여, 블라스트 처리에 의해 맞대기 용접이음부의 용접지단부에는 약 170MPa이상의 압축잔류응력이 발생하였으며, 이로 인하여 맞대기 용접이음의 피로강도는 용접부가 없는 원판 강재 이상으로 크게 향상됨을 확인하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제20권6호
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• pp.817-827
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• 2008

본 연구에서는 기존 SM490강재와 국내에서 최근 개발된 내진용강재(SHN490, SN490)로 이루어진 특수모멘트골조의 기둥이음부를 부분용입용접으로 설계하여 내진성능평가를 위한 실물대 실험을 실시하였다. 부분용입용접에 의한 기둥이음부는 용접비용 및 공기의 절감에서 매력적 인 방안이다. 그러나 과거에 외국에서 수행된 몇몇 실험결과에 의하면 부분용입용접에 의한 후판기둥의 이음부는 인장응력에 대해 취성파단하는 거동을 보였다. 이런 이유로 인해 최근의 내진설계기준에서는 특수모멘트골조의 부분용입용접 기둥이음부의 강도는 예상 기둥소성모멘트 이상의 강도를 요구한다. 이를 반영하여 시험체의 부분용입용접 이음부의 설계강도는 AISC-LRFD의 기준식을 적용하여 기둥의 예상 소성모멘트 이상이 되도록 설계 및 제작하고 3등분점 하중으로 단조가력하였다. 압연형강 시험체 2개 및 조립형강 시험체 2개(총 4개 시험체)의 이음부 모두에서 기둥의 실제 소성모멘트 이상의 강도를 발휘하였다. 즉 AISC-LRFD의 부분용입용접 설계강도식의 신뢰성을 확인할 수 있었다. 다만 SM490 압연형강 시험체는 기둥의 소성모멘트를 발휘한 후 이음부에서 급격한 취성파단이 발생하였다. 이는 용접결함과 플랜지의 강도미달에 따른 복합적 원인에 의한 것으로 추정된다. 특히 SM490 강재의 경우는 항복강도와 인장강도가 규정치에 미달하는 등 성능편차가 큰 것으로 나타났다. 제한적 실험결과이긴 하지만 소재물성 및 이음부 거동의 측면 모두에서 내진용 신강재가 기존강재에 비해 전체적으로 우수함을 보여준 결과라 할 수 있다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.627-636
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• 2012

최근 구조물의 고층화, 대형화 및 장스팬 활용 등의 요구로 고강도 고성능 재료의 건축물과 교량에의 적용이 증가하는 추세이다. 본 논문은 고성능강의 건축구조용 재료 특성과 고성능강재를 사용한 부재의 설계 기준을 위한 기본적인 연구의 일부이다; HSA800의 재료적 특성은 한국산업표준의 요건과 비교하였다. 용접 H-형 단주의 국부좌굴 거동과 현행 판폭두께비 설계 제한치를 검토 위하여 다양한 판폭두께비 변수를 계획하고, 단축압축실험을 실시하였다. 또한, 유한요소결과로 얻어낸 단주의 좌굴거동을 실험결과와 비교하였고 해석결과가 고성능강 H형 단면 단주의 좌굴거동을 잘 예측하는 것으로 나타났다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제4권3호
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• pp.171-180
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• 2015

A shaking table test was conducted at the E-Defense shaking table facility to investigate the damage and collapse behavior of a steel high-rise building under exceedingly large ground motions. The specimen is a one-third scale 18-story steel moment frame designed and constructed according to design specifications and practices used in the 1980s and 1990s. The shaking table tests used a long-duration, long-period ground motion simulated for a sequential Tokai, Nankai, and Nankai earthquake scenario. The building specimen was subjected to a series of progressively increasing scaled motions until it completely collapsed. The damage to the steel frame began through the yielding of beams along lower stories and column bases of the first story. After several excitations by increasing scaled motions, cracks initiated at the welded moment connections and fractures in the beam flanges spread to the lower stories. As the shear strength of each story decreased, the drifts of lower stories increased and the frame finally collapsed and settled on the supporting frame. From the test, a typical progression of collapse for a tall steel moment frame was obtained, and the hysteretic behavior of steel structural members including deterioration due to local buckling and fracture were observed. The results provide important information for further understanding and an accurate numerical simulation of collapse behavior.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제17권3호통권76호
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• pp.357-363
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• 2005

건축물이 고층이 될 수록 고강도 강재의 사용요구가 증대된다. 그러나 고강도 강재는 일반 강재와는 전혀 다른 기계적 특성을 갖고 있다. 고강도 강재를 건축구조물에 적용하기 위해서는 비탄성 영역에서의 거동이 일반 강재와 동등한가를 확인해야 한다. 본 연구에서는 SM570TMC 강재로 제작된 박스형 및 H형 단면을 갖는 기둥의 국부좌굴강도를 평가하기 위해서 중심압축실험을 세장비를 변수로 수행하였다. 단주압축 실험결과 판폭두께비의 제한치를 만족하는 기둥부재의 최대내력은 국부좌굴에 의해 결정되며, 판폭두께비를 만족시키지 못하는 경우에는 최대내력에 도달하기 전에 국부좌굴이 발생되었으나 급격한 내력저하는 발생되지 않았다. 장주압축 실험결과 SM570TMC 강재는 허용응력도 설계법과 한계상태 설계법에서 정하고 있는 설계기준을 만족하였다.

• Steel and Composite Structures
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• 제42권3호
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• pp.407-426
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• 2022

Superior to traditional welded studs, high strength friction-grip bolted shear connectors facilitate the assembling and demounting of the composite members, which maximizes the potential for efficiency in the construction and retrofitting of new and old structures respectively. Hence, it is necessary to investigate the structural properties of high strength friction-grip bolts used in steel concrete composite beams. By means of push-out tests, an experimental study was conducted on post-installed high strength friction-grip bolts, considering the effects of different bolt size, concrete strength, bolt tensile strength and bolt pretension. The test results showed that bolt shear fracture was the dominant failure mode of all specimens. Based on the load-slip curves, uplifting curves and bolt tensile force curves between the precast concrete slab and steel beam obtained by push-out tests, the anti-slip performance of steel-concrete interface and shear behavior of bolt shank were studied, including the quantitative analysis of anti-slip load, and anti-slip stiffness, frictional coefficient, shear stiffness of bolt shank and ultimate shear capacity. Meanwhile, the interfacial anti-slip stiffness and shear stiffness of bolt shank were defined reasonably. In addition, a total of 56 push-out finite element models verified by the experimental results were also developed, and used to conduct parametric analyses for investigating the shear behavior of high-strength bolted shear connectors in steel-concrete composite beams. Finally, on ground of the test results and finite element simulation analysis, a new design formula for predicting shear capacity was proposed by nonlinear fitting, considering the bolt diameter, concrete strength and bolt tensile strength. Comparison of the calculated value from proposed formula and test results given in the relevant references indicated that the proposed formulas can give a reasonable prediction.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1995년도 특별강연 및 추계학술발표 개요집
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• pp.214-217
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• 1995

In order to investigate characteristics of surface fatigue crack propagation from a pit shaped surface defect which frequently exists near weld joints, SS400 steel with thickness of 12mm, which generally used for structure members, was submerged-arc welded with butt type and machined for both surface. The weld joints were devided into 5 regions, weld metal, boundary between heat affected zone (HAZ), HAZ, boundary between HAZ and base metal, and base metal. Specimens from each region were machined for a pit shaped initial surface defect with aspect ratio of 2. characteristics of surface fatigue crack por pagation from the defect under the same loading condition were compared and discussed.